JP2001119090A - 半導体発光装置の製造方法 - Google Patents
半導体発光装置の製造方法Info
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- JP2001119090A JP2001119090A JP29920899A JP29920899A JP2001119090A JP 2001119090 A JP2001119090 A JP 2001119090A JP 29920899 A JP29920899 A JP 29920899A JP 29920899 A JP29920899 A JP 29920899A JP 2001119090 A JP2001119090 A JP 2001119090A
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- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パッケージに密封された半導体レーザ装置に
おいて、パッケージ内の汚染物質による出力低下を防止
して安定な光出力を得、信頼性を向上させる。 【解決手段】 半導体レーザ素子10、導波路型光波長変
換素子15、コリメータレンズ12および21、集光レンズ1
3、バンドパスフィルター14の表面を撥水撥油性の化合
物で処理し、パッケージ内に配置し密封する。
おいて、パッケージ内の汚染物質による出力低下を防止
して安定な光出力を得、信頼性を向上させる。 【解決手段】 半導体レーザ素子10、導波路型光波長変
換素子15、コリメータレンズ12および21、集光レンズ1
3、バンドパスフィルター14の表面を撥水撥油性の化合
物で処理し、パッケージ内に配置し密封する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光装置の
製造方法に関し、特に、パッケージ内に、有機物を含む
接着剤により半導体発光素子および光学部材を固定し密
封する半導体発光装置の製造方法に関するものである。
製造方法に関し、特に、パッケージ内に、有機物を含む
接着剤により半導体発光素子および光学部材を固定し密
封する半導体発光装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、印刷機器、画像処理装置等の
光源として、例えば、半導体レーザ装置あるいは単一モ
ードの半導体レーザ素子から発せられる光を反転ドメイ
ンLiNbO3導波路型波長変換素子に入射して半分の
波長の光を得る、導波路型波長変換装置等が知られてい
る。このような半導体発光装置は、光出力や発振波長の
安定化のために、通常、ペルチェ素子等により温度制御
が行われており、また、使用される環境での塵芥による
影響や温度変化による結露を防止するために、金属製の
ケース等に乾燥空気や乾燥窒素により封止されるのが一
般的である。
光源として、例えば、半導体レーザ装置あるいは単一モ
ードの半導体レーザ素子から発せられる光を反転ドメイ
ンLiNbO3導波路型波長変換素子に入射して半分の
波長の光を得る、導波路型波長変換装置等が知られてい
る。このような半導体発光装置は、光出力や発振波長の
安定化のために、通常、ペルチェ素子等により温度制御
が行われており、また、使用される環境での塵芥による
影響や温度変化による結露を防止するために、金属製の
ケース等に乾燥空気や乾燥窒素により封止されるのが一
般的である。
【0003】このケース内には、例えば、導波路型波長
変換装置の場合、半導体レーザ素子、半導体レーザ素子
を接着するヘッダー、ペルチェ素子、ヘッダーとペルチ
ェ素子との間に使用する熱伝導性のよい基準板、光学レ
ンズ、光学ミラーおよび波長変換素子とが内蔵されてい
る。さらに、このケースには、パラレルシーム溶接によ
り光取出し用の窓付き金属ふたが取り付けられる。
変換装置の場合、半導体レーザ素子、半導体レーザ素子
を接着するヘッダー、ペルチェ素子、ヘッダーとペルチ
ェ素子との間に使用する熱伝導性のよい基準板、光学レ
ンズ、光学ミラーおよび波長変換素子とが内蔵されてい
る。さらに、このケースには、パラレルシーム溶接によ
り光取出し用の窓付き金属ふたが取り付けられる。
【0004】ところが、半導体レーザ素子とヘッダーを
接着する際、例えば金錫、錫鉛、またはインジューム錫
等の合金ハンダまたは、錫あるいはインジュームなどの
ハンダが使用される。このハンダ付けの際、ハンダ表面
の酸化等によって固着したい面でのハンダの濡れ性が低
下することを回避するために、例えばフラックス等の有
機物を含む材料を使用することがある。後でこのフラッ
クスは有機溶剤などで洗浄し取り除くが、パッケージ内
の表面積が大きい場合、あるいは光学素子の微細な隙間
にフラックスが入り込んだ場合は取除くことが非常に難
しいという問題がある。
接着する際、例えば金錫、錫鉛、またはインジューム錫
等の合金ハンダまたは、錫あるいはインジュームなどの
ハンダが使用される。このハンダ付けの際、ハンダ表面
の酸化等によって固着したい面でのハンダの濡れ性が低
下することを回避するために、例えばフラックス等の有
機物を含む材料を使用することがある。後でこのフラッ
クスは有機溶剤などで洗浄し取り除くが、パッケージ内
の表面積が大きい場合、あるいは光学素子の微細な隙間
にフラックスが入り込んだ場合は取除くことが非常に難
しいという問題がある。
【0005】また、ハンダ接着方法は、ヘッダーと熱伝
導性基準板の間にも使用され、フラックスを使用する頻
度も通常でも数回あるので、パッケージ内の汚染の可能
性が高くなる。
導性基準板の間にも使用され、フラックスを使用する頻
度も通常でも数回あるので、パッケージ内の汚染の可能
性が高くなる。
【0006】また、ヘッダーに温度調節のためのサーミ
スタを取り付ける場合にシリコーン系などの熱伝導性接
着剤が使用されているが、これらの接着剤にもシロキサ
ンあるいは軟化剤などの有機物が含まれているため、こ
れらの有機物等によってパッケージ内が汚染されること
がある。
スタを取り付ける場合にシリコーン系などの熱伝導性接
着剤が使用されているが、これらの接着剤にもシロキサ
ンあるいは軟化剤などの有機物が含まれているため、こ
れらの有機物等によってパッケージ内が汚染されること
がある。
【0007】さらに、ペルチェ素子とパッケージの接着
あるいはペルチェ素子と熱伝導性基準板との接着には、
例えば銀ペーストなどを用いることがあり、後でこの銀
ペーストに含まれるフィラーを100〜150℃の適当
なガス出しベーキングにより取り除くが、脱ガスしきれ
ずに内部に吸着して残る場合がある。また、光学レンズ
や光学ミラーの固定に際しても、接着剤を使用する場
合、有機物が残留し装置内が汚染されることがある。
あるいはペルチェ素子と熱伝導性基準板との接着には、
例えば銀ペーストなどを用いることがあり、後でこの銀
ペーストに含まれるフィラーを100〜150℃の適当
なガス出しベーキングにより取り除くが、脱ガスしきれ
ずに内部に吸着して残る場合がある。また、光学レンズ
や光学ミラーの固定に際しても、接着剤を使用する場
合、有機物が残留し装置内が汚染されることがある。
【0008】一方、半導体レーザ素子や光学部材の表面
には、通常、反射率を制御するために誘電体が、1層以
上薄膜コーティングされている。これら、ガラス部材や
誘電体でコートされた表面は、例えば水のような極性を
持った分子を吸着することが知られている。これは、水
分子間に働く表面エネルギーを小さくしようとする力
が、水とガラス表面の間に働く力より小さいために濡れ
性が向上するためである。この働きにより、密封された
パッケージ内の光学部材や半導体レーザ素子表面には、
極性を持つシロキサンなどの汚染物が吸着しやすいと考
えられる。
には、通常、反射率を制御するために誘電体が、1層以
上薄膜コーティングされている。これら、ガラス部材や
誘電体でコートされた表面は、例えば水のような極性を
持った分子を吸着することが知られている。これは、水
分子間に働く表面エネルギーを小さくしようとする力
が、水とガラス表面の間に働く力より小さいために濡れ
性が向上するためである。この働きにより、密封された
パッケージ内の光学部材や半導体レーザ素子表面には、
極性を持つシロキサンなどの汚染物が吸着しやすいと考
えられる。
【0009】上記のように、装置内の汚染源は、部品を
組み立てる際の、部材の固定を行ったり、電気的な導通
をとったり、熱伝導を確保するために必然的に行う、い
わゆる接着工程によるものだけではなく、使用する部材
そのものに付着していてパッケージ内に持ち込まれる場
合もある。このような状態のまま、パッケージを乾燥窒
素あるいは乾燥空気中で密封した場合に、内在するこれ
らの汚染物質が、光学部材の表面に堆積し、光路を遮
り、光量低下などの問題を引き起こす。この現象は、と
りわけ光強度の光密度の高い部分で起きやすい。
組み立てる際の、部材の固定を行ったり、電気的な導通
をとったり、熱伝導を確保するために必然的に行う、い
わゆる接着工程によるものだけではなく、使用する部材
そのものに付着していてパッケージ内に持ち込まれる場
合もある。このような状態のまま、パッケージを乾燥窒
素あるいは乾燥空気中で密封した場合に、内在するこれ
らの汚染物質が、光学部材の表面に堆積し、光路を遮
り、光量低下などの問題を引き起こす。この現象は、と
りわけ光強度の光密度の高い部分で起きやすい。
【0010】ところが、導波路型波長変換装置のよう
に、半導体レーザ素子と波長変換素子の間隔が数μm以
下で近接している場合には、半導体レーザ素子の出力端
面側では汚染は生じない。むしろ、汚染物質は、波長変
換素子の出力端で加速的に生じることが見いだされた。
特に、装置を一定電流で連続動作させながら、光強度の
経時変化を観察してみると、光強度の低下の程度は、時
間の経過と共に徐々に加速されることが判った。これ
は、光出射端面に何らかの異物が付着すると、その異物
自身が光を吸収し、さらにこれら異物自身がその堆積速
度を速めるものと考えられる。
に、半導体レーザ素子と波長変換素子の間隔が数μm以
下で近接している場合には、半導体レーザ素子の出力端
面側では汚染は生じない。むしろ、汚染物質は、波長変
換素子の出力端で加速的に生じることが見いだされた。
特に、装置を一定電流で連続動作させながら、光強度の
経時変化を観察してみると、光強度の低下の程度は、時
間の経過と共に徐々に加速されることが判った。これ
は、光出射端面に何らかの異物が付着すると、その異物
自身が光を吸収し、さらにこれら異物自身がその堆積速
度を速めるものと考えられる。
【0011】このことから半導体レーザ装置内の汚染物
質はレーザ装置の経時信頼性を保証する上で非常に大き
な問題であった。これは光の波長が短くなること、つま
り1個あたりのフォトンの光のエネルギーが増加するこ
とに起因し、より低いパワー密度例えば1mW程度にお
いても異物の堆積などが生じる。
質はレーザ装置の経時信頼性を保証する上で非常に大き
な問題であった。これは光の波長が短くなること、つま
り1個あたりのフォトンの光のエネルギーが増加するこ
とに起因し、より低いパワー密度例えば1mW程度にお
いても異物の堆積などが生じる。
【0012】よって、半導体レーザ素子を励起光源に用
いて、YAGやYVO4等のレーザ光学結晶を励起し、
赤外光を得て、その赤外光を例えばKTP等の波長変換
素子に入射して半分の波長を得る構成の波長変換装置の
場合にも、波長が短くなるため、光出射面への異物の堆
積速度が速くなることがある。このように、イントラキ
ャビティ方式の第2次高調波発生装置においても、密封
した場合の光路上の光学部材表面での異物による汚染
は、信頼性確保の上で重大な問題であった。
いて、YAGやYVO4等のレーザ光学結晶を励起し、
赤外光を得て、その赤外光を例えばKTP等の波長変換
素子に入射して半分の波長を得る構成の波長変換装置の
場合にも、波長が短くなるため、光出射面への異物の堆
積速度が速くなることがある。このように、イントラキ
ャビティ方式の第2次高調波発生装置においても、密封
した場合の光路上の光学部材表面での異物による汚染
は、信頼性確保の上で重大な問題であった。
【0013】さらに、波長変換を行わない半導体レーザ
装置を、上記のようにパッケージに密封する場合にも、
パッケージ内のフラックスなどによる汚染や、シリコー
ン系などの熱伝導性接着剤による汚染があると、光出力
の急激な低下が見られた。特に、光学部材の表面でSi
O2が堆積していることが分析により判明した。これ
は、ガラス表面にシリコーン汚染物質がシロキサン結合
し、赤外光あるいは可視光によりSiO2に変化したも
のと思われる。
装置を、上記のようにパッケージに密封する場合にも、
パッケージ内のフラックスなどによる汚染や、シリコー
ン系などの熱伝導性接着剤による汚染があると、光出力
の急激な低下が見られた。特に、光学部材の表面でSi
O2が堆積していることが分析により判明した。これ
は、ガラス表面にシリコーン汚染物質がシロキサン結合
し、赤外光あるいは可視光によりSiO2に変化したも
のと思われる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
半導体発光装置では、パッケージに密封した場合、発光
部の端面や光学部材の光透過部分に、実装の際のフラッ
クスや導電性ペーストや接着剤などの有機物の残留物が
異物となって堆積したり、パッケージ内の水分が付着し
て、徐々に光出力が低下したり、ついには停止したりす
る問題があった。特に発振波長が短く高出力の半導体レ
ーザ装置においては、汚染物質の堆積速度も速いという
問題があった。
半導体発光装置では、パッケージに密封した場合、発光
部の端面や光学部材の光透過部分に、実装の際のフラッ
クスや導電性ペーストや接着剤などの有機物の残留物が
異物となって堆積したり、パッケージ内の水分が付着し
て、徐々に光出力が低下したり、ついには停止したりす
る問題があった。特に発振波長が短く高出力の半導体レ
ーザ装置においては、汚染物質の堆積速度も速いという
問題があった。
【0015】本発明は上記事情に鑑みて、密封された半
導体レーザ装置内に残留する有機物等や水分が光出力を
低下することを防止し、光出力の安定した信頼性の高い
半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的とす
るものである。
導体レーザ装置内に残留する有機物等や水分が光出力を
低下することを防止し、光出力の安定した信頼性の高い
半導体レーザ装置の製造方法を提供することを目的とす
るものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体発光装置
の製造方法は、パッケージ内に半導体発光素子および光
学部材を密封する半導体発光装置の製造方法において、
半導体発光素子および光学部材の表面を、撥水撥油性の
化合物にて処理することを特徴とするものである。
の製造方法は、パッケージ内に半導体発光素子および光
学部材を密封する半導体発光装置の製造方法において、
半導体発光素子および光学部材の表面を、撥水撥油性の
化合物にて処理することを特徴とするものである。
【0017】前記撥水撥油性の化合物は、フルオロアル
キルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、
パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、ジメ
チルシリコーン系化合物、フルオロアルキルシラン化合
物、フッ素化合物およびフッ素系シランカップリング剤
からなる群より選ばれる一つ以上であることが望まし
い。
キルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、
パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、ジメ
チルシリコーン系化合物、フルオロアルキルシラン化合
物、フッ素化合物およびフッ素系シランカップリング剤
からなる群より選ばれる一つ以上であることが望まし
い。
【0018】前記フッ素化合物は、テトラフルオロエチ
レン、フッ化炭素、フッ化ピッチおよびフルオロアルキ
レートポリマーからなる群より選ばれる一つ以上である
ことが望ましい。
レン、フッ化炭素、フッ化ピッチおよびフルオロアルキ
レートポリマーからなる群より選ばれる一つ以上である
ことが望ましい。
【0019】前記フッ素系シランカップリング剤は、一
般式がRfaRbSiX4-a-bで表される化合物であるこ
とが望ましい(但し、Rfはフルオロアルキル基、Rは
アルキル基、Siはシリコン、Xはアルコキシル基、ハ
ロゲン基あるいはアミノ基であり、1≦a≦3、0≦b
≦2である。)。
般式がRfaRbSiX4-a-bで表される化合物であるこ
とが望ましい(但し、Rfはフルオロアルキル基、Rは
アルキル基、Siはシリコン、Xはアルコキシル基、ハ
ロゲン基あるいはアミノ基であり、1≦a≦3、0≦b
≦2である。)。
【0020】
【発明の効果】本発明の半導体発光装置の製造方法によ
ると、パッケージ内に密封される半導体発光素子および
光学部材の表面を撥水撥油性の化合物によって処理する
ことにより、それらの表面に撥水撥油性の化合物の膜が
形成されるため、大気中の水分子やパッケージ内の有機
物等が半導体発光素子や光学部材の光出射面に付着しに
くくなる。従って、それらの汚染物質が光路を遮ること
がないため、光出力の低下を防止することができ、安定
な出力を得ることができる。
ると、パッケージ内に密封される半導体発光素子および
光学部材の表面を撥水撥油性の化合物によって処理する
ことにより、それらの表面に撥水撥油性の化合物の膜が
形成されるため、大気中の水分子やパッケージ内の有機
物等が半導体発光素子や光学部材の光出射面に付着しに
くくなる。従って、それらの汚染物質が光路を遮ること
がないため、光出力の低下を防止することができ、安定
な出力を得ることができる。
【0021】また、これらの汚染物質が、光出射面に経
時で堆積することがないので長期信頼性をも向上させる
ことができる。
時で堆積することがないので長期信頼性をも向上させる
ことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。
を用いて詳細に説明する。
【0023】本発明の第1の実施の形態による発振波長
530nm帯の導波路型波長変換素子の製造方法につい
て説明する。
530nm帯の導波路型波長変換素子の製造方法につい
て説明する。
【0024】図1に示すように、この波長変換装置は、
半導体レーザ素子10と、この半導体レーザ素子10から発
散光状態で出射したレーザビーム(後方出射光)11Rを
平行光化するコリメータレンズ12と、平行光化されたレ
ーザビーム11Rを収束させる集光レンズ13と、これらの
レンズ12および13の間に配された波長変換素子としての
狭帯域バンドパスフィルター14と、上記集光レンズ13に
よるレーザビーム11Rの収束位置に配されたミラー20と
を有している。
半導体レーザ素子10と、この半導体レーザ素子10から発
散光状態で出射したレーザビーム(後方出射光)11Rを
平行光化するコリメータレンズ12と、平行光化されたレ
ーザビーム11Rを収束させる集光レンズ13と、これらの
レンズ12および13の間に配された波長変換素子としての
狭帯域バンドパスフィルター14と、上記集光レンズ13に
よるレーザビーム11Rの収束位置に配されたミラー20と
を有している。
【0025】そして、半導体レーザ素子10の前方端面
(図中の左端面)は、導波路型光波長変換素子15の端面
に直接結合されている。
(図中の左端面)は、導波路型光波長変換素子15の端面
に直接結合されている。
【0026】光波長変換素子15は非線形光学効果を有す
る強誘電体であるLiNbO3にMgOが、例えば5mol
%ドープされたもの(以下、MgO−LNと称する)の
結晶からなる基板16に、そのZ軸と平行な自発分極の向
きを反転させたドメイン反転部17が周期的に形成されて
なる周期ドメイン反転構造に沿ってのびるチャンネル光
導波路18が形成されてなるものである。
る強誘電体であるLiNbO3にMgOが、例えば5mol
%ドープされたもの(以下、MgO−LNと称する)の
結晶からなる基板16に、そのZ軸と平行な自発分極の向
きを反転させたドメイン反転部17が周期的に形成されて
なる周期ドメイン反転構造に沿ってのびるチャンネル光
導波路18が形成されてなるものである。
【0027】周期ドメイン反転構造は、基板16のX軸方
向にドメイン反転部17が並ぶように形成される。このよ
うな周期ドメイン反転構造は、例えば特開平6-242478号
に示される方法によって形成することができる。
向にドメイン反転部17が並ぶように形成される。このよ
うな周期ドメイン反転構造は、例えば特開平6-242478号
に示される方法によって形成することができる。
【0028】一方、チャンネル光導波路18は、周期ドメ
イン反転部17を形成した後、基板16の+Z面上に公知の
フォトリソグラフィとリフトオフにより金属マスクパタ
ーンを形成し、この基板16をピロリン酸中に浸漬してプ
ロトン交換処理を行い、マスクを除去した後にアニール
処理等の方法によって作成することができる。その後、
このチャンネル光導波路18の両端面18a、18bをエッジ
研磨し、端面18aを含む素子端面に基本波であるレーザ
ビーム11に対するAR(無反射)コート30を施し、端面
18bを含む素子端面に後述する第2高調波19に対するA
Rコート31を施すと、光波長変換素子15が完成する。な
お、半導体レーザ10の両端面(劈開面)には、その発振
波長の光に対するLR(低反射率)コート32が施されて
いる。
イン反転部17を形成した後、基板16の+Z面上に公知の
フォトリソグラフィとリフトオフにより金属マスクパタ
ーンを形成し、この基板16をピロリン酸中に浸漬してプ
ロトン交換処理を行い、マスクを除去した後にアニール
処理等の方法によって作成することができる。その後、
このチャンネル光導波路18の両端面18a、18bをエッジ
研磨し、端面18aを含む素子端面に基本波であるレーザ
ビーム11に対するAR(無反射)コート30を施し、端面
18bを含む素子端面に後述する第2高調波19に対するA
Rコート31を施すと、光波長変換素子15が完成する。な
お、半導体レーザ10の両端面(劈開面)には、その発振
波長の光に対するLR(低反射率)コート32が施されて
いる。
【0029】なお、上記のように構成される導波路型波
長変換装置は、半導体レーザ素子10と導波路型光波長変
換素子15は、図示されないペルチェとサーミスタにより
温度調節され、一定温度に保たれている。
長変換装置は、半導体レーザ素子10と導波路型光波長変
換素子15は、図示されないペルチェとサーミスタにより
温度調節され、一定温度に保たれている。
【0030】本実施の形態による導波路型波長変換装置
をパッケージに密封した場合、半導体レーザ素子10の光
出射側端面は、導波路型波長変換素子と直接結合されて
いるため、パッケージ内の汚染物質が堆積することはほ
とんどないが、導波路型光波長変換素子の光出射端面18
b側に汚染物質が堆積しやすい。
をパッケージに密封した場合、半導体レーザ素子10の光
出射側端面は、導波路型波長変換素子と直接結合されて
いるため、パッケージ内の汚染物質が堆積することはほ
とんどないが、導波路型光波長変換素子の光出射端面18
b側に汚染物質が堆積しやすい。
【0031】次に、本発明による撥水撥油性の化合物で
の処理について説明する。
の処理について説明する。
【0032】上記の部材をパッケージに配置する前に、
パーフルオロアルキルカルボン酸(アルキル部分の炭素
鎖中の炭素数は7から13)を含有する。水−イソプロ
パノール溶液中に、数分から数十分置くことにより、共
振器端面に形成された誘電体膜表面にパーフルオロアル
キルカルボン酸(アルキル部分の炭素鎖中の炭素数は7
から13)を付着させる。
パーフルオロアルキルカルボン酸(アルキル部分の炭素
鎖中の炭素数は7から13)を含有する。水−イソプロ
パノール溶液中に、数分から数十分置くことにより、共
振器端面に形成された誘電体膜表面にパーフルオロアル
キルカルボン酸(アルキル部分の炭素鎖中の炭素数は7
から13)を付着させる。
【0033】なお、上述したパーフルオロアルキルカル
ボン酸(アルキル部分の炭素鎖中の炭素数は7から1
3)を含有する水−イソプロパノール溶液中に置く処理
の代わりに、パーフルオロアルキルカルボン酸(アルキ
ル部分の炭素鎖中の炭素数は7から13)の蒸気雰囲気
中に置く処理方法を用いてもよい。
ボン酸(アルキル部分の炭素鎖中の炭素数は7から1
3)を含有する水−イソプロパノール溶液中に置く処理
の代わりに、パーフルオロアルキルカルボン酸(アルキ
ル部分の炭素鎖中の炭素数は7から13)の蒸気雰囲気
中に置く処理方法を用いてもよい。
【0034】なお、本実施の形態では、部材をパッケー
ジ内に設置する前に半導体発光素子や波長変換チップや
ペルチェ、サーミスタなどの部材に処理を行ったが、こ
れらの部材をパッケージ内に設置完了後に蒸気雰囲気中
に入れる方法でもよい。
ジ内に設置する前に半導体発光素子や波長変換チップや
ペルチェ、サーミスタなどの部材に処理を行ったが、こ
れらの部材をパッケージ内に設置完了後に蒸気雰囲気中
に入れる方法でもよい。
【0035】このように、ある意味では最初から汚染物
質を光学部材表面に作成することにより、密封されたパ
ッケージ内部に発生する汚染物の堆積を妨げることがで
きることがわかった。
質を光学部材表面に作成することにより、密封されたパ
ッケージ内部に発生する汚染物の堆積を妨げることがで
きることがわかった。
【0036】本処理方法を用いることにより、パッケー
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2などの
堆積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生
じにくくなる。
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2などの
堆積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生
じにくくなる。
【0037】なお、上記の実施の形態では導波路型波長
変換装置について説明したが、本発明は、YAG等のレ
ーザ結晶を用いた波長変換装置および半導体レーザ装置
から発せられる光を波長変換しないで用いる半導体レー
ザ装置にも適用することができ、上記実施の形態と同様
の効果を得ることができる。
変換装置について説明したが、本発明は、YAG等のレ
ーザ結晶を用いた波長変換装置および半導体レーザ装置
から発せられる光を波長変換しないで用いる半導体レー
ザ装置にも適用することができ、上記実施の形態と同様
の効果を得ることができる。
【0038】次に、本発明の第2に実施の形態による発
振波長530nm帯の導波路型波長変換素子の製造方法
について説明する。
振波長530nm帯の導波路型波長変換素子の製造方法
について説明する。
【0039】この波長変換素子の構成は、上記第1の実
施の形態による波長変換素子と同一であり、図1に示す
とおりの構成である。しかしながら、撥水撥油性の化合
物による処理方法は、上記の第1の実施の形態とは異な
っているので、この処理方法のみ説明する。
施の形態による波長変換素子と同一であり、図1に示す
とおりの構成である。しかしながら、撥水撥油性の化合
物による処理方法は、上記の第1の実施の形態とは異な
っているので、この処理方法のみ説明する。
【0040】この波長変換素子を構成する部材をパッケ
ージに配置する前に、フルオロアルキルカルボン酸(ア
ルキル部分の炭素鎖中の炭素数は2から10)を含有す
る、水−イソプロパノール溶液中に数分から数十分置く
ことにより、共振器端面に形成された誘電体膜表面にフ
ルオロアルキルカルボン酸(アルキル部分の炭素鎖中の
炭素数は2から10)を付着させる。
ージに配置する前に、フルオロアルキルカルボン酸(ア
ルキル部分の炭素鎖中の炭素数は2から10)を含有す
る、水−イソプロパノール溶液中に数分から数十分置く
ことにより、共振器端面に形成された誘電体膜表面にフ
ルオロアルキルカルボン酸(アルキル部分の炭素鎖中の
炭素数は2から10)を付着させる。
【0041】本処理方法を用いることにより、パッケー
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2などの
堆積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生
じにくくなる。
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2などの
堆積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生
じにくくなる。
【0042】次に本発明の第3の実施の形態による発振
波長530nmの導波路型波長変換素子の製造方法につ
いて説明する。
波長530nmの導波路型波長変換素子の製造方法につ
いて説明する。
【0043】この波長変換素子の構成は、上記第1の実
施の形態による波長変換素子と同一であり、図1に示す
とおりの構成である。しかしながら、撥水撥油性の化合
物による処理方法は、上記の第1の実施の形態とは異な
っているので、この処理方法のみ説明する。
施の形態による波長変換素子と同一であり、図1に示す
とおりの構成である。しかしながら、撥水撥油性の化合
物による処理方法は、上記の第1の実施の形態とは異な
っているので、この処理方法のみ説明する。
【0044】この波長変換素子を構成する部材をパッケ
ージに配置する前に、パーフルオロアルキルトリメチル
アンモニウム塩(アルキル部分の炭素鎖中の炭素数は6
から13)を含有する、水−イソプロパノール溶液中に
数分から数十分置くことにより、共振器端面に形成され
た誘電体膜表面にパーフルオロアルキルトリメチルアン
モニウム塩(アルキル部分の炭素鎖中の炭素数は6から
13)を付着させる。
ージに配置する前に、パーフルオロアルキルトリメチル
アンモニウム塩(アルキル部分の炭素鎖中の炭素数は6
から13)を含有する、水−イソプロパノール溶液中に
数分から数十分置くことにより、共振器端面に形成され
た誘電体膜表面にパーフルオロアルキルトリメチルアン
モニウム塩(アルキル部分の炭素鎖中の炭素数は6から
13)を付着させる。
【0045】本処理方法を用いることにより、パッケー
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2等の堆
積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生じ
にくくなる。
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2等の堆
積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生じ
にくくなる。
【0046】次に、本発明の第4の実施の形態による発
振波長530nm帯の導波路型波長変換素子の製造方法
について説明する。
振波長530nm帯の導波路型波長変換素子の製造方法
について説明する。
【0047】この波長変換素子の構成は、上記第1の実
施の形態による波長変換素子と同一であり、図1に示す
とおりの構成である。しかしながら、撥水撥油性の化合
物による処理方法は上記の第1の実施の形態と異なるの
で、この処理方法のみ説明する。
施の形態による波長変換素子と同一であり、図1に示す
とおりの構成である。しかしながら、撥水撥油性の化合
物による処理方法は上記の第1の実施の形態と異なるの
で、この処理方法のみ説明する。
【0048】部材をパッケージに配置する前に、フッ素
系シランカップリング剤の蒸気雰囲気中に数分から数十
分置くことにより、共振器面に形成された誘電体膜表面
にフッ素系シランカップリング剤を付着させる。このフ
ッ素シランカップリング剤の耐久性はガラス表面にvan
der waals力により吸着しているだけでは非常に低く、
ガラス表面とシロキサン結合を形成するようにすること
が重要である。さらに、そのフッ素系シランカップリン
グ剤の付着密度もその効果を左右するため、X線電子分
光法で付着条件の最適化を行う。
系シランカップリング剤の蒸気雰囲気中に数分から数十
分置くことにより、共振器面に形成された誘電体膜表面
にフッ素系シランカップリング剤を付着させる。このフ
ッ素シランカップリング剤の耐久性はガラス表面にvan
der waals力により吸着しているだけでは非常に低く、
ガラス表面とシロキサン結合を形成するようにすること
が重要である。さらに、そのフッ素系シランカップリン
グ剤の付着密度もその効果を左右するため、X線電子分
光法で付着条件の最適化を行う。
【0049】なお、本実施の形態では、部材をパッケー
ジ内に設置する前に半導体発光素子や波長変換チップや
ペルチェ、サーミスタなどの部材に処理を行ったが、こ
れらの部材をパッケージ内に設置完了後に蒸気雰囲気中
に入れる方法でもよい。
ジ内に設置する前に半導体発光素子や波長変換チップや
ペルチェ、サーミスタなどの部材に処理を行ったが、こ
れらの部材をパッケージ内に設置完了後に蒸気雰囲気中
に入れる方法でもよい。
【0050】このように、ある意味では最初から汚染物
質を光学部材表面に作成することにより、密封されたパ
ッケージ内部に発生する汚染物の堆積を妨げることがで
きることがわかった。
質を光学部材表面に作成することにより、密封されたパ
ッケージ内部に発生する汚染物の堆積を妨げることがで
きることがわかった。
【0051】本処理方法を用いることにより、パッケー
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2などの
堆積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生
じにくくなる。
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2などの
堆積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生
じにくくなる。
【0052】特に、一般式が、RfaRbSiX
4-a-b(但し、Rfはフルオロアルキル基、Rはアルキ
ル基、Siはシリコン、Xはアルコキシル基、ハロゲン
基あるいはアミノ基であり、1≦a≦3、0≦b≦2で
ある。)で表されるフッ素系シランカップリング剤を用
いると、光出力の低下などの経時劣化がさらに生じにく
くなる。
4-a-b(但し、Rfはフルオロアルキル基、Rはアルキ
ル基、Siはシリコン、Xはアルコキシル基、ハロゲン
基あるいはアミノ基であり、1≦a≦3、0≦b≦2で
ある。)で表されるフッ素系シランカップリング剤を用
いると、光出力の低下などの経時劣化がさらに生じにく
くなる。
【0053】次に、本発明の第5の実施の形態による発
振波長530nm帯の導波路型波長変換素子の製造方法
について説明する。この波長変換素子の構成は、上記第
1の実施の形態による波長変換素子と同一であり、図1
に示すとおりの構成である。しかしながら、撥水撥油性
の化合物として、ジメチルシリコーン系化合物、フルオ
ロアルキルシラン化合物、テトラフルオロエチレン、フ
ッ化炭素、または、フッ化ピッチを用いて処理をした点
が、上記第1の実施の形態とは異なっている。
振波長530nm帯の導波路型波長変換素子の製造方法
について説明する。この波長変換素子の構成は、上記第
1の実施の形態による波長変換素子と同一であり、図1
に示すとおりの構成である。しかしながら、撥水撥油性
の化合物として、ジメチルシリコーン系化合物、フルオ
ロアルキルシラン化合物、テトラフルオロエチレン、フ
ッ化炭素、または、フッ化ピッチを用いて処理をした点
が、上記第1の実施の形態とは異なっている。
【0054】本処理方法を用いることにより、パッケー
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2などの
堆積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生
じにくくなる。
ジの密封工程を経た後にも、光路上でのSiO2などの
堆積が生じなくなり、光出力の低下などの経時劣化が生
じにくくなる。
【図1】本発明の第1の実施の形態による導波路型波長
変換装置を示す図
変換装置を示す図
10 半導体レーザ素子 12,21 コリメータレンズ 13 集光レンズ 14 バンドパスフィルター 15 導波路型光波長変換素子 16 基板 17 ドメイン反転部 18 光導波路 20 ミラー
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/312 H01L 21/312 C
Claims (4)
- 【請求項1】 パッケージ内に半導体発光素子および光
学部材を密封する半導体発光装置の製造方法において、 前記半導体発光素子および光学部材の表面を、撥水撥油
性の化合物にて処理することを特徴とする半導体発光装
置の製造方法。 - 【請求項2】 前記撥水撥油性の化合物が、フルオロア
ルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸
塩、パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、
ジメチルシリコーン系化合物、フルオロアルキルシラン
化合物、フッ素化合物およびフッ素系シランカップリン
グ剤からなる群より選ばれる一つ以上であることを特徴
とする請求項1記載の半導体発光装置の製造方法。 - 【請求項3】 前記フッ素化合物が、テトラフルオロエ
チレン、フッ化炭素、フッ化ピッチおよびフルオロアル
キレートポリマーからなる群より選ばれる一つ以上であ
ることを特徴とする請求項2記載の半導体発光装置の製
造方法。 - 【請求項4】 前記フッ素系シランカップリング剤が、
一般式がRfaRbSiX4-a-bで表される化合物である
ことを特徴とする請求項2記載の半導体発光装置の製造
方法。(但し、Rfはフルオロアルキル基、Rはアルキ
ル基、Siはシリコン、Xはアルコキシル基、ハロゲン
基あるいはアミノ基であり、1≦a≦3、0≦b≦2で
ある。)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29920899A JP2001119090A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 半導体発光装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29920899A JP2001119090A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 半導体発光装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119090A true JP2001119090A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17869558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29920899A Withdrawn JP2001119090A (ja) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | 半導体発光装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001119090A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018137462A (ja) * | 2014-02-24 | 2018-08-30 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH | 被覆されたレーザファセットを有するレーザダイオードチップ |
| WO2020105509A1 (ja) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | 日本電信電話株式会社 | 波長変換装置 |
| JPWO2020255341A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 |
-
1999
- 1999-10-21 JP JP29920899A patent/JP2001119090A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018137462A (ja) * | 2014-02-24 | 2018-08-30 | オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングOsram Opto Semiconductors GmbH | 被覆されたレーザファセットを有するレーザダイオードチップ |
| US11695251B2 (en) | 2014-02-24 | 2023-07-04 | Osram Oled Gmbh | Laser diode chip having coated laser facet |
| WO2020105509A1 (ja) * | 2018-11-20 | 2020-05-28 | 日本電信電話株式会社 | 波長変換装置 |
| JP2020086031A (ja) * | 2018-11-20 | 2020-06-04 | 日本電信電話株式会社 | 波長変換装置 |
| JP7135771B2 (ja) | 2018-11-20 | 2022-09-13 | 日本電信電話株式会社 | 波長変換装置 |
| US11971644B2 (en) | 2018-11-20 | 2024-04-30 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Wavelength conversion device |
| JPWO2020255341A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | ||
| WO2020255341A1 (ja) * | 2019-06-20 | 2020-12-24 | 日本電信電話株式会社 | 波長変換装置 |
| JP7273338B2 (ja) | 2019-06-20 | 2023-05-15 | 日本電信電話株式会社 | 波長変換装置 |
| US11733584B2 (en) | 2019-06-20 | 2023-08-22 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Wavelength conversion apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070109 |